KR101961734B1 - 단말 및 그 단말에서 백오프 시간 관리 방법 - Google Patents

단말 및 그 단말에서 백오프 시간 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3GPP 시스템에서 delay tolerant access을 시도하는 MTC device을 효율적으로 제어하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 한 셀 내에 많은 수의 MTC device들이 동시에 access을 시도할 경우, 발생할 수 있는 무선망 부하를 막기 위해, 백오프(backoff) 시간을 효과적으로 제공하는 방법을 제안한다.

Description

단말 및 그 단말에서 백오프 시간 관리 방법{TERMINAL AND METHOD FOR MANAGING BACKOFF TIME THEREOF}
본 발명은 3GPP 시스템에서 delay tolerant access을 시도하는 MTC device을 효율적으로 제어하는 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명에서는 한 셀 내에 많은 수의 MTC device들이 동시에 접근(access)을 시도할 경우, 발생될 수 있는 무선망 부하를 막기 위해, 백오프(backoff) 시간을 효과적으로 제공하는 방법을 제안한다.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다. 근래에, 차세대 이동통신 시스템은 사람간 통신(Human to Human, H2H)을 넘어, 사람과 기계(Human to Machine, H2M), 기계간 통신(Machine to Machine, M2M)으로 발전하고 있다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 통신 표준에서도 이러한 요구에 부합하기 위해 기계형 통신(Machine Type Communication)에 대한 규격 작업이 진행 중이다.
기계형 통신은 기존의 무선 통신과는 다른 특징들을 가지고 있다. 그리고 기계형 통신의 사용 목적에 따라 그 특징들은 매우 다양하게 분류된다. 예를 들어, 시간에 관계없이 하루에 몇 번만 통신이 필요한 기계형 통신 기기들은 delay Tolerant한 특징을 가지고 있다. 그에 반해 한 장소에 설치되어, 이동성없이 특정 정보를 수집하여 전송해주는 기계형 통신 기기들은 low mobility한 특징을 가지고 있다. 무선 사업자는 이러한 다양한 기계형 통신의 특징 및 기존의 단말기들과 공존을 고려하여, 서비스를 제공하여야 한다.
일반적으로 한 셀 내에 많은 수의 MTC device들이 존재한다. 따라서, MTC device들이 동시에 access을 시도할 경우, 무선망 부하가 일순간에 증가할 수 있다. 이는 무선망을 불안정하게 만들어, 대부분의 단말들이 초기 통신을 연결할 수 없는 결과를 초래한다. MTC device들은 대부분 delay tolerant한 특징을 가지고 있기 때문에, 즉시 기지국과 연결을 생성할 필요가 없다.
무선망 부하가 일정 임계값을 넘어설 경우, 기지국은 우선적으로 MTC device들의 초기 연결을 억제함으로써, 무선망 부하를 제어할 수 있다. 초기 연결이 억제된 MTC device들은 일정 시간 이후 다시 연결을 시도할 수 있는데, 이를 백오프(backoff) 시간이라고 한다. 3GPP에서는 MTC device에 의해 발생될 수 있는 무선망 부하를 제어하기 위해, 기존 random access 기법을 확장하여 적용하는 방법을 연구 중이다. 기존 random access 기법에서 단말기의 초기 연결을 위해 random access preamble이 전송된 후에 백오프 시간이 적용될 수 있다. 이에 초기 연결 자체가 백오프될 수 있도록 확장이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 백오프 시간 관리 방법은 기지국으로부터 수신된 시스템 정보 블록에 백오프 시간을 지연시키기 위한 백오프 지시자가 포함되어 있는지 판단하는 과정과, 상기 백오프 지시자가 포함되어 있으면, 백오프 지시자 정보를 이용하여 백오프 시간을 계산하는 과정과, 상기 계산된 백오프 시간만큼 초기 랜덤 억세스를 위한 프리앰블 전송 시간을 지연시키는 과정과, 상기 백오프 시간이 만료되면, 상기 프리앰블을 전송하는 과정을 포함한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 백오프 시간 관리 단말은 기지국으로부터 시스템 정보 블록을 수신하는 송수신기와, 상기 시스템 정보 블록에 백오프 시간을 지연시키기 위한 백오프 지시자가 포함되어 있는지 판단하고, 상기 백오프 지시자가 포함되어 있으면, 백오프 지시자 정보를 이용하여 백오프 시간을 계산하여, 상기 계산된 백오프 시간만큼 초기 랜덤 억세스를 위한 프리앰블 전송 시간을 지연시키고, 상기 백오프 시간이 만료되면, 상기 송수신기를 제어하여 상기 초기 랜덤 억세스를 시도하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 무선망 부하가 증가하면, MTC device인 단말은 초기 access 시도를 지연시켜 기지국에서 발생되는 무선망 부하를 감소시킬 수 있다. 또한 기지국은 필요에 따라 MTC device들만 따로 access를 억제할 수 있으며, 백오프 시간을 따로 적용시킬 수 있다,
도 1은 본 발명에 따른 RA(random access) 절차에서 백오프 시간이 적용되는 과정을 도시한 도면.
도 2은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 통신 시스템 간의 동작 흐름도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말 동작 흐름도.
도 4은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 통신 시스템 간의 동작 흐름도.
도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말 동작 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말 블록도.
도 7은 BI sub-header를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 BI 값 범위를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 RAR 구조를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 MTC device를 위한 BI구조를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 3GPP 시스템에서 지연 허용 접근(delay tolerant access)을 시도하는 MTC device을 효율적으로 제어하는 방법에 관한 것이다. 그리고 본 발명에서는 한 셀 내에 많은 수의 MTC device들이 동시에 access를 시도할 경우, 발생될 수 있는 무선망 부하를 막기 위해, 백오프(backoff) 시간을 효과적으로 제공하는 방법을 제안한다.
도 1은 본 발명에 따른 RA(random access) 절차에서 백오프 시간이 적용되는 과정을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 단말(105)은 115단계에서 기지국(110)으로부터 random access 수행을 위해 필요한 정보(prach-config; Physical Random Access Channel-configuration)를 시스템 정보 블록(SIB; System Information Block)2를 통해 전달받는다. 이때 정보는 프리엠블(preamble) 선택 기준, RA response window 크기, preamble 송신 전력 정보 등을 포함하고 있다. 단말(105)은 120단계에서 연결이 필요하다고 판단되면, 125단계에서 초기 램덤 억세스 프리앰블(random access(RA) preamble)을 기지국(110)으로 전송한다.
다음으로 단말(105)은 130단계에서 초기 RA preamble을 전송하는데 사용된 자원의 시간 및 주파수 위치 정보를 바탕으로 RA-RNTI(Random Access ?? Radio Network Temporary Identifier)을 계산한다. 이 RA-RNTI 값은 하향링크 제어 채널(PDCCH; Physical Downlink Control Channel)에서 단말(105)로 전달되는 랜덤 억세스 응답(RAR;Random Access Response)의 스케줄링 정보를 찾는데 이용된다.
단말(105)은 140단계에서 계산된 RA-RNTI을 이용하여, PDCCH을 디코딩 한다. 그리고 단말(105)은 145단계에서 디코딩된 PDCCH로부터 RAR의 스케줄링 정보를 획득한다. 단말(105)은 150단계에서 획득한 RAR 스케줄링 정보를 이용하여, RAR을 수신한다.
RAR는 백오프 지시자(BI;Backoff Indicator) 정보를 포함한다. 그리고 RAR 수신 시도는 특정 시간 구간 내에서만 이루어지는데 이 시간 구간을 RA response window(135)라고 한다. 이 시간 구간이 끝나도록 RAR가 수신되지 않으면, 단말(105)은 해당 랜덤 억세스(random access)가 실패했다고 판단한다. 또한 RAR이 수신되더라도, 해당 단말이 전송한 프리앰블(preamble)의 RAPID(Random Access Preamble Identifier)을 해당 RAR가 가지고 있지 않으면, 단말(105)은 155단계에서 랜덤 억세스가 실패했다고 판단한다. 그리고 단말(105)은 수신된 BI 정보를 저장한다.
random access가 실패로 판단되면, 단말(105)은 160단계에서 0부터 BI정보가 지시하는 값 사이의 랜덤한 값을 선택하여 백오프를 수행한다. 백오프 시간 이후, 단말(105)은 165 단계에서 랜덤 억세스를 재시도한다. 도 1에서 도시된 바와 같이 랜덤 억세스 절차에서 초기 랜덤 억세스 이후의 재시도에 대해서만 백오프 시간이 적용될 수 있다. 그러나, 무선망 부하가 발생한 경우, 초기 랜덤 억세스도 억제되어야 한다. 따라서, 이를 가능하게 할 수 있는 랜덤 억세스 절차가 요구된다. 또한 이러한 절차는 모든 단말에게 적용되는 것이 아니며, delay tolerant access에 해당하는 MTC device들에게만 적용된다.
<실시 예 1>
실시 예 1는 MTC device 공용의 RA-RNTI와 RAR가 따로 적용되어 백오프 시간을 산출하는 방법에 대한 것이다.
랜덤 억세스 절차에서 초기 프리앰블이 전송될 때, RAR 수신을 위한 RA-RNTI 정보가 계산된다. 그리고 RAR가 수신된 후, RAR 내에 포함된 BI를 이용하여 백오프 시간이 산출된다. 이에 랜덤 억세스 절차를 유지하고 초기 프리앰블 전송 없이 BI 정보를 얻기 위해서, 실시 예 1는 미리 MTC device들을 위한 공용의 RA-RNTI을 정의한다. 따라서 초기 프리앰블 전송 없이도 단말은 RA-RNTI을 얻을 수 있다. 이와 같은 방법은 기지국이 필요에 따라, MTC device들만 따로 access를 억제할 뿐만 아니라 백오프 시간도 따로 적용시킬 수 있는 장점이 있다.
도 2은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 통신 시스템 간의 동작 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 기지국(210)은 무선망 부하가 증가하여, 일차적으로 MTC device들의 access를 억제하는 것이 필요하다고 판단되면, 215 단계에서 MTC device인 단말(205)에게 백오프 지시자(Backoff indicator)를 SIB를 통해 전송한다. 새로 정의되는 백오프 지시자는 SIB 를 통해 전송되는 정보 중의 하나로 셀 내의 모든 단말에게 전송될 수 있다. 여기서 백오프 지시자는 백오프 시간을 지연시키기 위해 추가되는 정보이다. 따라서 백오프 지시자가 SIB의 정보에 포함되면, 기지국(210)은 MTC device들이 access을 시도하는 것을 원하지 않는다는 것을 의미한다. 이 백오프 지시자는 유효 기간을 가지고 있어서, 미리 설정된 유효 시간(validity timer;220)이 지나면, 그 유효성을 상실하게 된다. 따라서, 특정 시간을 지시하는 지시자를 받았더라도, 특정 유효 시간(validity timer;220)이 지나고 나면, 기존의 access 방법을 따르면 된다.
단말(205)은 225단계에서 SIB에서 백오프 지시자를 찾게 되면, 미리 정의된 RA-RNTI가 barring 정보를 전달하기 위해 사용되고 있음을 인식한다. 이에 단말(205)은 230단계에서 access가 필요하더라도, 초기 연결 시도를 지연시킨다. 그리고 단말(205)은 235단계에서 PDCCH에서 MTC device 공용 RAR의 스케줄링 정보를 찾기 위해 PDCCH을 미리 정의된 RA-RNTI을 이용하여 수신한다. RA-RNTI는 단말이 PDCCH에서 본인과 관련된 메시지의 스케줄링 정보를 찾기 위해 사용되는 identifier이다.
단말(205)은 240단계에서 PDCCH로부터 RAR 스케줄링 정보를 획득한다. 그리고 단말(205)은 245단계에서 획득한 RAR 스케줄링 정보를 이용하여, RAR을 수신한다. MTC device 공용의 해당 RAR도 기존의 RAR과 같이 BI 정보를 포함한다. 이에 단말(205)은 250단계에서 BI 정보를 확인한다. 그리고 단말(205)은 255단계에서 BI 정보를 이용하여 백오프 시간을 계산한다. 계산된 백오프 시간이 지난 후, 단말(205)은 260단계에서 초기 RA 프리앰블을 송신한다. 이러한 절차를 통해, 단말은 초기 연결을 위한 프리앰블 전송을 기지국이 의도한대로 상당 시간이 지난 후 시도하게 된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 단말은 305단계에서 접속을 시도하는 시간을 조절하기 위한 지연 허용 접속(delay tolerant access) 시도 여부를 판단한다. 이때 delay tolerant access가 필요한 단말은 MTC device가 될 것이다. 단말은 310단계에서 기지국으로부터 수신된 SIB을 디코딩하여, 백오프 지시자가 있는지를 확인한다. 백오프 지시자는 delay tolerant access에 대해 barring 정보가 있는지를 알려준다.
SIB에 백오프 지시자가 포함되어 있다면, 단말은 315단계에서 미리 정의된 RA-RNTI을 이용하여 최근 PDCCH로부터 RAR 스케줄링 정보를 획득한다. 그리고 단말은 320단계에서 PDCCH로부터 획득한 스케줄링 정보를 이용하여 RAR을 수신한다. 다음으로 단말은 325단계에서 수신된 RAR에 포함된 BI 정보를 저장한다.
단말은 330단계에서 BI 정보를 이용하여, 백오프 시간을 계산한다. 백오프 시간 계산 방법은 다음과 같을 수 있다. BI 정보는 적어도 하나의 backoff parameter을 가지고 있다. 따라서 백오프 시간은 0부터 backoff parameter 값 사이 중 하나의 랜덤 값으로 결정된다. 단말은 335 단계에서 계산된 백오프 시간만큼 프리앰블 전송을 지연시킨다. 다음으로 백오프 시간이 만료되면, 단말은 340단계에서 프리앰블을 전송한다.
다시310단계로 돌아가 백오프 지시자가 없다면, 단말은 345 단계에서 랜덤 억세스를 시도한다.
<실시 예 2>
실시 예 2는MTC device 공용의 BI정보를 미리 정의하고 필요 시 적용하여 백오프 시간을 산출하는 방법에 대한 것이다.
기지국이 무선망 부하가 증가하여 MTC device들의 access 억제가 필요하다고 판단되면, 백오프 지시자를 단말들에게 전달한다. 백오프 지시자를 수신한 MTC device들은 미리 정해진 BI 정보를 이용하여 백오프 시간을 계산한다. 이러한 방법은 추가적인 정의 및 절차없이 매우 간단하게 MTC device들의 access을 억제시킬 수 있다. 여기서 MTC device인 단말은 백오프 지시자가 수신되면 미리 정해진 BI값을 이용하여 백오프 시간을 계산하는 방법에 대하여 설명하였다. 이외에도 단말은 기지국으로부터 미리 정해진 BI 정보를 포함한 SIB가 수신되면, 단말은 BI 정보를 이용하여 백오프 시간을 계산할 수 있다.
도 4은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 통신 시스템 간의 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 기지국(410)은 무선망 부하가 증가하여, 일차적으로 MTC device들의 access을 억제하는 것이 필요하다고 판단되면, 415 단계에서 단말(405)로 백오프 지시자를 SIB를 통해 전송한다. 새로 정의되는 백오프 지시자는 SIB 정보 중 하나로서 셀 내의 모든 단말들에게 수신될 수 있다. 이 백오프 지시자가 SIB에 포함되면, 기지국(410)이 MTC device들이 access을 시도하는 것을 원하지 않는다는 것을 의미한다. 그리고 백오프 지시자는 유효 기간을 가지고 있어서, 유효 기간(Validity timer; 420) 이 지나면, 그 유효성을 상실하게 된다. 따라서, 일정 시점에서 백오프 지시자를 받았더라도, 특정 유효 기간이 지나고 나면, 기존의 access 방법을 따르면 된다.
단말(405)이 SIB에서 백오프 지시자를 찾게 되면, 425 단계에서barring 정보를 위해 미리 정의된 BI정보가 트리거되어야 함을 인식한다. 따라서, 단말(405)은 430단계에서 연결이 요구되더라도, 초기 연결 시도를 지연시킨다. 다음으로 단말(405)은 435단계에서 미리 정의된 BI정보를 적용하고, 440단계에서 적용된 BI 정보를 이용하여 백오프 시간을 계산해낸다. 그리고 단말은 445단계에서 계산된 백오프 시간이 지난 후, 초기 RA 프리앰블을 송신한다. 이러한 절차를 통해, 단말은 초기 연결을 위한 프리앰블 전송을 기지국이 의도한대로 상당 시간이 지난 후 시도하게 된다.
도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단말은 505단계에서 delay tolerant access 시도가 필요한지 확인한다. 이때delay tolerant access가 필요한 단말은 MTC device가 될 것이다. 만약 delay tolerant access 시도가 필요하면, 단말은 510단계에서 기지국으로부터 수신된SIB을 디코딩하여 백오프 지시자가 포함되어 있는지 확인하다. 여기서 백오프 지시자는 delay tolerant access에 대해 barring 정보가 있는지를 알려준다.
SIB에 백오프 지시자가 포함되어 있다면, 단말은 515단계에서 미리 정의된 BI 정보를 적용한다. 그리고 단말은 520단계에서 BI 정보를 이용하여, 백오프 시간을 계산한다. 백오프 시간을 계산하는 방법은 다음과 같다. BI 정보는 하나의 backoff parameter을 가지고 있다. 이에 백오프 시간은 0부터 backoff parameter 값 사이에서 하나의 랜덤 값으로 결정된다.
단말은 525단계에서 계산된 백오프 시간만큼 프리앰블 전송을 지연시킨다. 그리고 단말은 530 단계에서 백오프 시간이 만료되면, 프리앰블을 전송한다. 510단계로 되돌아가 백오프 지시자가 SIB에 포함되어 있지 않면, 단말은 535 단계 기존 절차대로 random access을 시도한다. 다시 말해 단말은 백오프 시간만큼 지연하지 않고 초기 억세스를 시도하는 프리앰블을 기지국으로 전송한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말 블록도이다.
도 6을 참조하면, 단말은 크게 제어기(600), 송수신기(605), 기억 장치(610), 측정기(615)로 구성된다. 제어기(600)는 단말을 구성하는 각 구성요소를 제어한다. 제어기(600)는 송수신기(605)에서 수신된 SIB, PDCCH, RAR등을 디코딩하고 분석한다. 그리고 제어기(600)는 기억장치(610)에 저장된 access 정보를 송수신기(605)로 전달한다. 다음으로 제어기(600)는 측정기(615)로부터 기지국에게 보낼 데이터를 수집하고, 수집된 정보를 기억장치(610)에 저장한다.
제어기(600)는 지연 허여 접속 시도가 필요한지 판단한다. 만약 허여 접속 시도가 필요하면, 기지국으로부터 수신된 SIB에 포함된 백오프 지시자가 포함되어 있는지 판단한다.
제어기(600)는 백오프 지시자가 포함되어 있지 않으면, 송수신기를 제어하여 초기 랜덤 억세스를 위한 프리앰블을 전송한다. 그리고 제어기(600)는 전송된 프리앰블에 대한 RAR이 수신되지 판단한다. 만약 RAR이 수신되지 않았으면, 제어기(600)는 BI 정보를 통해 백오프 시간을 계산하고, 계산된 백오프 시간 후 랜덤 액세스를 재시도한다.
만약 백오프 지시자가 포함되어 있으면, 제어기(600)는 백오프 파라메터를 이용하여, 백오프 시간을 계산하여, 초기 access 시도하는 시간을 결정한다. 이때 제어기(600)은 최근 PDCCH로부터 RAR의 스케줄링 정보를 획득하고, RAR 스케줄링 정보에 포함된 BI 정보의 백오프 파라메터를 통해 백오프 시간을 결정할 수 있다. 또는 제어기(600)는 미리 정의된 BI 정보를 적용하고, 적용된 BI 정보에 포함된 백오프 파라메터를 통해 백오프 시간을 결정할 수 있다.
다음으로 제어기(600)는 송수신기(605)를 제어하여 계산된 백오프 시간이 지나면, access를 수행하기 위한 프리앰블을 전송한다.
도 7은 BI sub-header를 도시한 도면이다. 즉 도 7은 LTE 표준기술에서 사용되는 BI sub-header를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, sub-header는 BI 정보를 전달하는데 이용되며, 크게 E, T, R, BI 필드로 구성된다. E 필드(705)는 다음에 sub-header가 전송되는지 또는 MAC RAR이 전송되는지를 지시한다. T 필드(710)는 해당 sub-header가 BI 또는 RAPID(The Random Access Preamble IDentifier)를 포함하는지를 구별하기 위한 필드이다. T필드(710)가 0이면 BI가, 1이면 RAPID가 해당 sub-header에 포함된다. R 필드(715)는 reserved bit로 표현되며, BI 필드(720)는 Backoff Indicator필드이다.
MTC device에 적용될 backoff time은 일반 단말에 비해 큰 값이 적용될 것이다. 따라서 종래의 BI 값의 범위보다 더 큰 범위의 BI가 필요할 수 있다. 이를 위해서 다음과 같은 과정을 통해 BI sub-header의 구조가 변경된다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 BI 값 범위를 도시한 도면이다. 좀 더 상세히, 도 8은 종래의 BI sub-header에서 reserved bit을 이용하여 BI값의 범위가 증가된 BI sub-header를 도시한다.
도 8을 참조하면, BI 값의 범위가 증가된 BI sub-header는 크게 E, T, D, BI 필드로 구성된다.
E 필드(805)는 다음에 sub-header 또는 MAC RAR이 오는지를 지시한다. T 필드(810)는 해당 sub-header가 BI 또는 RAPID(The Random Access Preamble IDentifier)를 포함하는지를 구별하기 위한 필드이다. 이에 T 필드(810)가 0이면 BI가, 1이면 RAPID가 해당 sub-header에 포함된다. D 필드(815)는 indexM값이며, MTC device을 위한 BI 값을 도출하는데 이용된다. BI 필드(820)는 Backoff Indicator필드이며, 기존의 BI 값과 호환된다.
MTC device에 적용되는 BI 값, BIMTC = BIXindexM로 정의된다고 가정한다. 기존 단말에 적용되는 BI에 D 필드(815)가 나타내는 indexM 만큼 곱하여 MTC device가 사용할 BIMTC가 도출한다.
MTC device을 위한 더 긴 BI 값이 제공되면서도, 기존 단말과의 호환성이 유지될 수 있다. 종래의 단말과 MTC device가 확장된 BI sub-header를 수신하면, 종래의 단말은 기존대로 BI 값만을 이용한다. 그리고 MTC device는 기존의 reserved bit 위치에 있는 indexM값을 이용하여, 더 큰 BI 값을 적용한다.
indexM값은 아래의 표 1와 같이 정의할 수 있다. D 필드(815)는 2 비트까지 사용할 수 있으므로, 0 ~ 3 사이의 값을 가질 수 있으며, 이에 대응하여, indexM값을 지시할 수 있다. 기지국은 D필드(815)와 indexM값의 매핑(mapping) 테이블을 설정하여 단말에게 그 관계를 알려줄 수 있다. 또는 D필드(815)와 indexM값의 매핑(mapping) 테이블은 설정 과정없이 미리 약속한 값을 사용할 수 있다.
Figure 112011062613688-pat00001
LTE 표준 기술에서 프리엠블의 재전송 과정의 RAR은 BI 값을 포함할 수 있다. 즉 해당 RAR에서 자신의 RAPID을 찾지 못한 단말은 RAR에 포함된 BI값을 적용하여 backoff을 수행한다. 그러나 RAR에 MTC device을 위한 별도의 BI 값이 제공된다면, 별도의 BI 제공 과정 없이 프리엠블의 재전송 과정이 활용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 RAR 구조를 도시한 도면이다. 좀 더 상세히 설명하면, 도 9는 MTC device을 위한 BI을 제공하면서 기존 단말과의 호환성을 고려한 RAR 구조를 보이고 있다.
도 9를 참조하면, MAC sub-header(905)는 E/T/R/R/BI sub-header(910)와 적어도 하나의 E/T/RAPID sub-header(915)로 구성된다. 또한 MAC payload(925)는 다수개의 MAC RAR 필드로 구성된다. 다음으로 MTC device을 위한 BI(930)는 MAC payload(925)의 다음에 위치한다. BI(930)가 MAC payload(925)의 다음에 위치함으로써 단말은 추가 동작 없이 확장된 RAR을 사용할 수 있다. Padding 필드(935)는 설정된 MAC field 사이즈를 만족시키기 위한 필드로, 현 MAC field가 설정된 사이즈면, Padding 필드(935)는 사용되지 않는다. 또한 현 MAC field가 설정된 사이즈보다 작거나 크면, Padding 필드(935)는 garbage 값으로 구성되거나, MAC field에 포함되어 사용된다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 MTC device를 위한 BI구조를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, BI 정보는 모든 단말에게 적용되지 않고, 해당 단말이 어떤 PLMN (Public Land Mobile Network)에 연결되어 서비스를 제공 받는지에 따라 EAB 정보 변경 여부가 결정될 수도 있다. 그러기 위해 EAB 정보 변경 여부의 경우는 다수 개의 category로 분류될 수 있다. 예를 들어, 3 가지의 category로 분류된다고 가정한다.
첫 번째 category(category a)는 모든 단말이 BI 정보를 적용하는 경우를 의미한다. 두 번째 category (category b)는 모든 단말 중, HPLMN 및 ePLMN 속한 단말을 제외하는 경우를 의미한다. 마지막 category(category c)는 모든 단말 중, HPLMN 및 ePLMN 속한 단말, 그리고 roaming 단말을 제외하는 경우를 의미한다. 즉 각 category는 category a ⊃ category b ⊃ category c 인 관계를 갖는다.
무선망 부하를 줄이기 위해, 모든 MTC device를 barring하고 싶다면, 기지국은 첫번째 category에 속한 단말들을 금지시킨다. 그리고 무선망 부하가 크더라도, HPLMN 및 ePLMN에 속한 단말들을 barring하고 싶지 않다면, 기지국은 두번째 category에 속한 단말들을 금지시킨다. 또한 Roaming 단말까지 barring하고 싶지 않다면, 기지국은 마지막 category에 속한 단말들을 금지시킨다. 위와 같이, category 별로 barring 제어를 한다면, 사업자 입장에서 중요도에 따라 단말을 barring 시킬 수 있는 장점이 있다. 이때 Category별 제어를 위해서는 해당 BI 정보가 어느 category에 적용될 것인지를 기지국이 단말에게 알려줘야 한다.
도 10에서 E 필드(1005)는 다음에 sub-header 또는 MAC RAR이 오는지를 지시한다. E 필드(1005) 다음에 오는 BI 정보 지시자 필드(1010)는 어느 category인지를 지시하는데 사용된다. BI 정보 지시자 필드(1010)는 2bit로 표현될 수 있다. 이 경우, 00 비트는 category a, 01 비트는 category b, 10 비트는 category c을 지시한다. 다음으로 R 필드(1015)는 reserved bit, BI 필드(1020)은 BI 값을 나타낸다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 통신 시스템의 단말의 통신 방법에 있어서,
    셀과 관련된 기지국으로부터 적어도 하나의 PLMN(public land mobile network)에 대한 정보 리스트 및 상기 적어도 하나의 PLMN 각각에 대응하는 접속 제한(access barring) 파라메터(parameter)를 포함하는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 단말의 PLMN이 상기 적어도 하나의 PLMN에 포함되는지 확인하는 단계; 및
    상기 단말의 PLMN이 상기 적어도 하나의 PLMN에 포함될 경우, 상기 단말의 PLMN에 대응하는 접속제한 파라메터를 기반으로 결정된 접속 제한 시간을 기반으로 상기 단말의 접속 제한 여부를 확인하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는 숫자에 관한 정보를 더 포함하며,
    상기 셀에 대한 접속이 제한 되는지 여부는 상기 숫자에 관한 정보 및 상기 단말에서 선택된 임의의 숫자를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 적어도 하나의 PLMN에 대응하는 특정 타입의 서비스에 관한 접속 제한에 대한 정보 및 상기 적어도 하나의 PLMN에 대응하는 특정 타입의 단말에 관한 접속 제한에 대한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  4. 통신 시스템에서 셀과 관련된 기지국의 통신 방법에 있어서,
    셀과 관련된 기지국으로부터 적어도 하나의 PLMN(public land mobile network)에 대한 정보 리스트 및 상기 적어도 하나의 PLMN 각각에 대응하는 접속 제한(access barring) 파라메터(parameter)를 포함하는 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 생성한 메시지를 단말에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 단말의 PLMN이 상기 적어도 하나의 PLMN에 포함될 경우, 상기 단말의 PLMN에 대응하는 접속제한 파라메터를 기반으로 결정된 접속 제한 시간을 기반으로 상기 단말의 접속 제한 여부가 확인되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 메시지는 숫자에 관한 정보를 더 포함하며,
    상기 셀에 대한 접속이 제한 되는지 여부는 상기 숫자에 관한 정보 및 상기 단말에서 선택된 임의의 숫자를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 적어도 하나의 PLMN에 대응하는 특정 타입의 서비스에 관한 접속 제한에 대한 정보 및 상기 적어도 하나의 PLMN에 대응하는 특정 타입의 단말에 관한 접속 제한에 대한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  7. 이동 통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연관되며, 셀과 관련된 기지국으로부터 적어도 하나의 PLMN(public land mobile network)에 대한 정보 리스트 및 상기 적어도 하나의 PLMN 각각에 대응하는 접속 제한(access barring) 파라메터(parameter)를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 단말의 PLMN이 상기 적어도 하나의 PLMN에 포함되는지 확인하고, 상기 단말의 PLMN이 상기 적어도 하나의 PLMN에 포함될 경우, 상기 단말의 PLMN에 대응하는 접속제한 파라메터를 기반으로 결정된 접속 제한 시간을 기반으로 상기 단말의 접속 제한 여부를 확인하는 제어부를 포함하는 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메시지는 숫자에 관한 정보를 더 포함하며,
    상기 셀에 대한 접속이 제한 되는지 여부는 상기 숫자에 관한 정보 및 상기 단말에서 선택된 임의의 숫자를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 적어도 하나의 PLMN에 대응하는 특정 타입의 서비스에 관한 접속 제한에 대한 정보 및 상기 적어도 하나의 PLMN에 대응하는 특정 타입의 단말에 관한 접속 제한에 대한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 이동 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연관되며, 셀과 관련된 기지국으로부터 적어도 하나의 PLMN(public land mobile network)에 대한 정보 리스트 및 상기 적어도 하나의 PLMN 각각에 대응하는 접속 제한(access barring) 파라메터(parameter)를 포함하는 메시지를 생성하고, 상기 생성한 메시지를 단말에 전송하는 제어부를 포함하며,
    상기 단말의 PLMN이 상기 적어도 하나의 PLMN에 포함될 경우, 상기 단말의 PLMN에 대응하는 접속제한 파라메터를 기반으로 결정된 접속 제한 시간을 기반으로 상기 단말의 접속 제한 여부가 확인되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메시지는 숫자에 관한 정보를 더 포함하며,
    상기 셀에 대한 접속이 제한 되는지 여부는 상기 숫자에 관한 정보 및 상기 단말에서 선택된 임의의 숫자를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 적어도 하나의 PLMN에 대응하는 특정 타입의 서비스에 관한 접속 제한에 대한 정보 및 상기 적어도 하나의 PLMN에 대응하는 특정 타입의 단말에 관한 접속 제한에 대한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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